تهيه و اعمال پوشش كامپوزيتي دو لايه SiO2-Al2O3/MWCNT روي آلياژ منيزيم به روش سل- ژل و بررسي خواص حفاظتي آن

Preparation and characterization of multilayer composite coating of SiO2-Al2O3/MWCNT on to magnesium alloy via sol-gel method

در اين پژوهش، براي محافظت از آلياژ منيزيم AZ91 در برابر خوردگي، پوششي دولايه بر روي آلياز منيزيم ايجاد شد كه لايه‌ي اول حاوي نانولوله‌هاي كربني با غلظت مختلف كه در پوشش سل- ژل جاسازي شده‌اند و لايه‌ي دوم شامل نانولوله‌هاي كربني با غلظت مختلف به همراه اكسيد آلومينيوم با غلظت ثابت در پوشش سل- ژل است تا ظرفيت محافظت در برابر خوردگي را بهبود ببخشد. براي اين منظور، غلظت‌هاي مختلف MWCNT ( 05/0˛ 1/0 و 15/0 درصدوزني) و غلظت ثابت Al2O3 ( 2 درصدوزني) در پوشش سليكا در نظر گرفته شد. تصاوير SEM نشان دهنده‌ي يك پوشش ترك خورده براي پوشش كامپوزيتي فاقد نانولوله‌هاي كربني و اكسيد آلومينيوم است. نتايج نشان داد كه پوشش نانوكامپوزيتي در غلظت كم نانولوله كربني (05/0 درصد وزني) ميزان ترك بيشتري نسبت به پوشش فاقد نانولوله‌هاي كربني و اكسيد آلومينيوم داشت ولي با افزايش غلظت نانولوله كربني ميزان ترك كمتر شد. نتايج طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي نشان داد كه مقاومت به خوردگي آلياژ منيزيم حاوي دولايه پوشش كه شامل 15/0 درصدوزني نانولوله‌ي كربني به همراه 2 درصد وزني Al2O3 در محلول خورنده 5/3 درصدوزني NaCl به طور قابل توجهي افزايش يافت.

In this study, a double-layer coating was created to protect the AZ91 magnesium alloy against corrosion. The first layer containing SiO2+ multi walled carbon nano-tubes were embedded in the sol-gel coating while, the second layer incudes SiO2+ MWCNT along with fixed Al2O3 contents (2 wt%). For this purpose, different concentrations of MWCNT (0.05˛0.1 and 0.15 wt%) along with 2 wt% Al2O3 were considered in sol-gel deep coating process. SEM studies show a cracked coating for free from carbon nano-tubes and aluminum oxide. The results showed that the nano-composite coating prepared at low concentration of MWCNT (0.05 wt%) had a higher cracks than the coating without carbon nanotubes and aluminum oxide. whereas, any increase in MWCNT content, leads to decreased the coating cracks. The results of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) showed that the corrosion resistance of double- layer coating containing 0.15% MWCNT and 2 wt% of Al2O3 treated in corrosive solution of 3.5 wt% NaCl was significantly improved.